Рис. 22. Специальный станок для одновременного
округления заготовки шкива и сверления отверстия для оси.
Конструктор Г. Модсли. 1808 г.
Хранится в Кенсингтонском музее истории науки и техники.
Лондон.
По К. Р. Джильберту
рифли 3. Рычагом 1 включали станок. При этом сверло 4 и фреза 2 начинали вращаться с различной скоростью, так как имели отдельные приводные шкивы разного диаметра.
Следующей операцией была обработка боковых поверхностей шкива, которая осуществлялась на лоботокарном станке. Резец закрепляли в каретке крестового суппорта, и поперечная подача осуществлялась шкивом, вращавшим поперечный винт суппорта. Подача автоматически отключалась с помощью конечного выключателя. Благодаря этому оператор мог все внимание сосредоточить на выемке желоба по периферии шкива. Эта работа производилась резцом вручную за время проточки торца шкива. Ручной резец опирали о поддержку.
После этого производилась обработка отверстия в шкиве для установки
подшипника. Она выполнялась на специальном вертикально-фрезерном станке
(рис. 23). Заготовку устанавливали и закрепляли на столе станка в приспособлении.
Его разъемный шпиндель, состоявший из трех сегментов, которые разводились
по мере надобности, вводили в отверстие заготовки. Положение разведенных
сегментов фиксировалось конической втулкой. Стол станка был снабжен устройством,
позволявшим перемещать заготовку на 120° после обработки каждой из трех
выемок, в которых размещался подшипник шкива.
Рис. 23. Специальный вертикально-фрезерный станок для обработки отверстий под подшипник. Конструктор М. И. Брюнель. Хранится в Кенсингтонском музее науки и техники. Лондон. По К. Р. Джильберту |
Затем наступала очередь установки подшипника на шкив. Это осуществляли при помощи небольшого механического молота.
Ударник поднимался вследствие наличия специальных зубьев на колесе, вращавшемся со скоростью 400 оборотов в минуту. Молот опускался под действием собственного веса. Это движение усиливалось действием пружины. Рабочий мог регулировать силу удара педалью, к которой была прикреплена веревка, обведенная вокруг колеса. Последнее вращало эксцентрик, который регулировал действие пружины, т.е. силу удара молота.
Стальная ось шкива изготовлялась на сконструированном Брюнелем токарном станке с механизированным суппортом. Он был снабжен автоматическим остановом, отключавшим суппорт по окончании обработки одной оси.
Чтобы шкив свободно вращался, его ось должна была быть гладкой, поэтому оси полировались на сконструированном Брюнелем станке. Он состоял из трех одинаковых частей, смонтированных на общей раме и предназначенных для одновременного полирования трех осей. Ось захватывалась клещами и при включении станка вращалась, проходя через обжимающую разводную пластину, состоящую их трех секторов, погруженных в масло. Коробка, в которой размещалось устройство для полирования, была связана с большим сосудом, наполненным маслом, что обеспечивало обильную смазку. Верхний ходовой винт проходил сквозь разводную гайку, предназначенную для остановки вращения винта при окончании полирования оси. Заметим, что применение разъемной гайки для отключения поперечной подачи суппорта было запатентовано Витвортом только в 1835 г., а описываемый станок относится еще к 1808 г.
Как уже было сказано, создание поточной линии для изготовления корабельных блоков имело большое значение для развития станкостроения, так как схемы машин линии и конструкции их отдельных узлов были впоследствии использованы Модсли и его учениками при создании ряда металлорежущих станков и другого оборудования.
То, что корпус блока изготовлялся из твердой древесины вяза, а шкив из бокаута, "железного дерева", приближало конструкции станков линии к тем, которые должны были резать металлы.
Маятниковая пила (рис. 17) получила широкое распространение для обработки многих материалов.
Специальная многошпиндельная сверлильная машина (рис. 18) стала предшественницей многошпиндельных и многопозиционных сверлильных станков.
Установочно-зажимное приспособление этой машины широко применялось в различных вариантах.
Долбежный станок (рис. 19) для обработки древесины предвосхитил конструкцию долбежного станка для резания металлов [7, с. 251-252], а его устройство для перемещения стола было использовано также в конструкции продольно-строгального станка.
Идея многопозиционного кондуктора, составляющая основу конструктивного решения специального станка для чистовой обработки отверстия в корпусе блока, предназначенного для размещения шкива (см. рис. 25), используется вплоть до наших дней.
Ограждения и стружкоотводчики, впервые установленные на этом станке, успешно применяются на металлорежущих станках и поныне.
Автоматический останов, имевшийся на лоботокарном и токарном станках для обработки стальных осей, получил широчайшее распространение.
Разъемная гайка для отключения подачи, предусмотренная на станке для полировки стальных осей, широко используется в конструкциях токарных станков для отключения поперечной подачи крестового суппорта.
Эти примеры можно было бы продолжить, но и сказанного достаточно, чтобы показать большое значение деятельности Модсли по постройке и наладке машин поточной линии для дальнейшего развития техники.
Поперечно-строгальный станок с кривошипно-шатунным механизмом
Токарные станки по своему значению и удельному весу среди металлорежущего оборудования промышленных предприятий всегда занимали первое место. Поэтому деятельность Модсли по созданию совершенного токарного станка заслонила от современников и потомков другой труд Модсли - создание поперечно-строгального станка, или, по терминологии XIX в., шоппинга, а также других металлорежущих станков, в конструкциях которых для выполнения возвратно-поступательного движения применялся кривошипно-шатунный механизм. Эти труды Модсли впервые привлекли внимание историков техники лишь в 1960 г. [7, с. 246-248, 250-252].
В отличие от токарных станков, на которых вначале обрабатывалась древесина, а впоследствии металлы, первые строгальные станки с самого начала предназначались для резания твердых материалов - кости, металлов. Первыми станками, у которых имелось поступательное движение резца, укрепленного в суппорте, движущемся по направляющим, был станок для нарезания фасонных канавок, служивших украшением черенков ножей [7, с. 227-247].
В 1719 г. французский математик де ла Гир предложил строгальный станок с вертикальным столом, двигавшимся возвратно-поступательно. Эта конструкция являлась как бы модификацией токарного станка. Сам де ла Гир считал свой станок токарным. Здесь действительно имелись элементы педального токарного станка: станина, передняя бабка, очеп и веревка. Но веревка не была обмотана вокруг изделия для придания ему вращательного движения. Она была прикреплена к вертикальному укрепленному на бабке столу, движения которого ограничивались направляющими. Нажимая и отпуская педаль, рабочий заставлял стол двигаться вниз и вверх [7, с. 230, 231].
Разработанная де ла Гиром конструкция строгального станка на протяжении последующего столетия усовершенствовалась и приобретала современные черты. Этот станок особенно интересен тем, что, будучи по существу строгальным, считался токарным. В конструкции де ла Гира просматривается момент отделения станка нового типа от токарного станка. Новый станок имел уже все элементы строгального станка, но они еще были размещены на станине и бабке токарного станка. Таким образом, новый вид оборудования уже вполне созрел, но еще не родился.
Несколько позднее де ла Гира А. К. Нартов описал в рукописи "Театрум Махинарум" строгальный станок, который имел две системы механизмов для приведения в движение стола (рис. 24). В первом из них имелись традиционные элементы - груз и педаль. Этот механизм соответствовал примененному де ла Гиром (педаль и очеп). Действие второго механизма основывалось на совершенно новом принципе - это был кривошипно-шатунный механизм. Он будет описан ниже в разделе, посвященном созданию поперечно-строгального станка.
Рис. 24. Строгальный станок. Конструктор А. К. Нартов, Середина XVIII в.
Станок, построенный в 1751 г. французским ремесленником Н. Фоком, широко известен как первый строгальный станок. На наш взгляд, он хуже продольно-строгальных станков, предложенных де ла Гиром и Нартовым, так как у него стол и установленное на нем изделие неподвижны, а перемещается возвратно-доступательно резец, закрепленный в каретке. Малый вес резца и каретки, а также медленность их движения (станок приводился в движение самим рабочим-строгальщиком) не позволяли снимать крупную стружку, и поэтому станок был малопроизводительным.
Продольно-строгальные станки, получившие распространение в первой четверти XIX в., были относительно близки к современным нам. Они имели стол, приводившийся в движение цепью вручную. Оба конца цепи прикреплялись к торцам стола, на торцах станины они обходили звездочки. Середина цепи была обведена вокруг цепного барабана, на который была насажена крестовая рукоять. Вращением ее в ту или иную сторону достигался прямой и обратный ход стола. Резцовая головка была неподвижна. При обратном ходе стола она автоматически откидывалась. Имелась возможность изменять положение резцовой головки.
113
ных станков этого рода [7, с. 229-230], предназначенных для изготовления украшений.
Как отмечалось выше, применение кривошипно-шатунного механизма в конструкции строгального станка впервые описано Нартовым в рукописи "Театрум Махинарум". Строгальный станок Нартова (рис. 24) со столом, движущимся возвратно-поступательно, предназначался для выстругива-ния канавок и колонок на художественных изделиях цилиндрической формы. Схема станка представлена на рис. 25.
Стол F станка располагался вертикально и мог перемещаться между направляющими 1 *. На нем закрепля-
лась заготовка G. В нижней части стола был прикреплен шнур К, который соединял стол с педалью L. К верхней части стола прикреплялся шнур J, который обходил блок 2 и закреплялся на коленчатом валу махового колеса D.
Работали на станке следующим образом. При вращении рукоятки Е приходило в движение маховое колесо и коленчатый вал. Тогда шнур / заставлял перемещаться стол. Раскрутив маховое колесо, оператор начинал нажимать на педаль. Руки его освобождались, и он перемещал суппорт Н в прорези так, чтобы установленный в нем резец начинал снимать стружку с заготовки G, закрепленной на столе.
По обоим концам заготовки G перед ее установкой на стол укреплялись многогранные шайбы. Количество их граней соответствовало количеству канавок, которое следовало нанести на поверхность заготовки. Эти шайбы являлись прообразом установочных приспособлений, появившихся лишь через столетие.
* Цифровые обозначения введены нами при описании станков Нартова там, где буквенных обозначений оригинала недостаточно.
115
Рис. 25. Схема строгального станка конструкции А. К. Нартова
В конструкции станка Дж. Клемента, относящегося к этому времени, можно отметить ряд улучшений. Так, перемена хода происходила без изменения направления вращения приводного колеса, для перемещения стола использовалась пара "шестерня - рейка", суппорт имел храповой механизм для автоматической подачи. На станке впервые был применен пружинный резец. Особенностью станка было то, что его стол опирался не на направляющие, а на пять пар колес. Станок Клемента работал исправно, но из-за сложности изготовления, монтажа и эксплуатации не получил широкого распространения.
Несмит писал, что в 40-х годах XIX в. привод продольно-строгальных станков стал механизированным, так же как и суппорт [68]. Станок Выйского механического заведения [7, с. 243], созданный Черепановыми, отвечал этим нормам и в конструктивном отношении походил на современные нам продольно-строгальные станки. Технический уровень русских продольно-строгальных станков, конструкция которых приобрела устойчивые формы к середине XIX в., по техническому уровню не уступал станкам английского производства.
Обработка небольших плоскостей в первой четверти XIX в. все еще осуществлялась вручную, напильниками. Рабочие достигали здесь большого совершенства. Но большие плоскости обрабатывали уже на продольно-строгальных станках. Модсли, необычайно искусный рабочий, в своей личной лаборатории плоскости различных деталей также опиливал вручную. Но в цехах его завода появился поперечно-строгальный станок, резко уменьшивший количество работ, выполняемых напильником.
Модсли внедрил в производство шеппинг, опираясь, как и при создании механизированного суппорта, на труды своих предшественников.
Опишем конструкции станков, предшествовавших поперечно-строгальному станку (шеппингу), созданному Модсли.
В книге Шарля Плюмье, изданной в 1701 г., дается первое [76, с. 150] описание станка, у которого предусмотрено поступательное движение резца, укрепленного в суппорте, двигавшимся по направляющим [7, с. 228- 229]. Этот станок предназначался для украшения костяных черенков ножей. В рукописи Нартова "Театрум Ма-хинарум" дается описание еще двух усовершенствования
Рис. 26. Прототип поперечно-строгального станка. Конструктор А. К. Нартов. Середина XVIII в.
п /1
Рис. 27. Схема поперечно-строгального станка конструкции А. К. Нартова
В рукописи А. К. Нартова "Театрум Махинарум" описана еще одна конструкция станка, который по внешнему виду напоминает поперечно-строгальный станок и условно может считаться его прототипом (рис. 26). Его схема представлена на рис. 27. В конструкции этого станка можно найти прообразы следующих элементов современного поперечно-строгального станка: кривошипно-шатунный механизм, подъемный стол, установочно-зажимное приспособление и "автоматическую" подачу режущего инструмента [7, с. 246, 247].
Машина приводилась в движение маховым колесом Е, на одном валу с которым находился металлический диск G, являвшийся кривошипом. С ним шарнирно соединен шатун 7, связанный также шарнирно с ползуном F, двигавшимся возвратно-поступательно между направляющими 2. С ползуном F шарнирно был соединен резец О, имевший вид пилы. Укрепленный на общей станине А стол К имел связанную с ним шарнирно крышку -L, на которой устанавливалась обрабатываемая заготовка ^V, имевшая вид усеченной пирамиды, полой внутри. Обработке подлежала ее внутренняя поверхность. К крышке L была шарнирно прикреплена скоба М, в которую вводилась заготовка и закреплялась винтом 3.
Для того чтобы в одном и том же установочно-зажимном приспособлении можно было закреплять пирамиды с различными углами наклона граней, между столом К и шарнирно с ним скрепленной крышкой L вводили клин. Двигая его, можно было придавать крышке L наклон, требовавшийся для данной формы заготовки.
Движение режущего инструмента О направлялось и ограничивалось благодаря вертикальной прорези в колонке Р. Устройство "автоматической подачи" осуществлялось так. На стойке Р имелся кронштейн, на котором был укреплен блок S. Шнур R одним своим концом был прикреплен к шкиву и обведен вокруг него несколько раз, затем - вокруг блока S, а на другом конце нагружен грузом Q. Под действием груза Q вращался блок 4 и винт 5, который прижимал режущий инструмент к обрабатываемой заготовке и осуществлял таким образом движение подачи.
Длину шатуна, или, что то же самое, длину хода режущего инструмента, можно было изменять, переставляя палец Н шатуна в одно из пяти отверстий, расположенных в точках, лежащих на одной кривой (спирали).
117
Рис. 28. Поперечно-строгальный станок. Конструктор Г. Модсли. Первая четверть XIX в. По У. Бенсону
Неизвестно, был ли знаком Модсли е описанными выше станками Нартова, так же как неизвестно, были ли станки Нартова построены по проектам, описанным в "Театрум Махинарум". Даже если они были построены в единичных экземплярах, время для их промышленного внедрения еще не наступило, и они были забыты. Модсли если и заимствовал у Нартова некоторые идеи, то конструктивно осуществил их в соответствии с возросшими возможностями своего времени и вложил в это свой собственный талант. Кажется, что в поперечно-строгальном станке Модсли даже больше собственных идей, чем в его токарно-винторезном станке с механизированным суппортом.
Обратимся к описанию станков Модсли, составленному по данным Бенсона [31].
Рассмотрим поперечно-строгальный станок (рис. 28), помещенный в статье Бенсона под номером 18. Станина, как и у большинства станков первой четверти XIX в., состояла из стола - чугунной отливки коробчатого профиля и поддерживавших его круглых колонок, связанных
118
Рис. 29. поперечно-строгальный станок. Конструктор Г. Модсли. Вторая четверть XIX в. По У. Бенсону
диагонально распорками. На этой станине расположен кривошипно-шатунный механизм. Кривошип был связан с большим маховиком. Ползун двигался по двум цилиндрическим направляющим и нес режущий инструмент. Обрабатываемая деталь располагалась на столе, который мог перемещаться перпендикулярно направлению движения ползуна, обеспечивая движение подачи. Перемещение стола осуществлялось при помощи закрепленной в нем маточной гайки и винта, вращаемого вручную. Приемный ступенчатый шкив располагался на одном валу с маховиком.
На рисунке видно ограждение из волнистого железа. Оно более позднего происхождения, так как в период постройки станка волнистое железо еще не изготовляли. Описываемый станок являлся первым по времени созданным для нужд производства поперечно-строгальным
т
Рис. 30. Станок для выстрагнвания зубьев конических колес. Конструктор Г. Модсли. Первая четверть XIX в. По У. Бенсону
станком, на котором был применен кривошипно-шатунный механизм, и в этом состоит главная заслуга его создателя, правильно оценившего и использовавшего передовую техническую идею.
В этой же статье Бенсон помещает фотографию более позднего поперечно-строгального станка, построенного на заводе Модсли во второй четверти XIX в. (рис. 29). Станок имел конструкцию, близкую к современной. Это особенно относится к устройству стола и приспособлению для установки резца на ползуне, позволявшему легко регулировать глубину резания, а также высоту резца над столом. Приемный ступенчатый шкив и маховик находились на одном валу с регулировочным эксцентриком, обеспечивавшим возвратно-поступательное движение ползуна.
Устройство для механизации подачи уже имелось. Оно было расположено фронтально и, как ясно видно на ри-
120
суйке, состояло из обычной в таких случаях вийтобоИ пары. Винт вращался с помощью храпового механизма. Величина подачи регулировалась перемещением камня в кулисной прорези рычага, приводившего в действие храповой механизм. Установленные на столе станочные тиски, видимо, более позднего происхождения.
Крпвошипно-шатунный механизм, впервые введенный Модсли в кинематическую схему поперечно-строгального станка, вскоре был применен и для других металлорежущих машин. Поперечно-строгальный станок заменил слесаря, который при опиловке небольших металлических плоскостей совершал напильником возвратно-поступательные движения. Но напильником обрабатывались не только плоскости. Зубья колес изготовлялись также выпиливанием по предварительно нанесенной разметке. Эта работа требовала высшей квалификации и была очень трудоемкой. Поэтому и здесь Модсли передал режущий инструмент из рук рабочего машине, осуществляющей возвратно-поступательное движение резца благодаря кривошипно-шатунному механизму.
В статье Бенсона имеется фотография (рис. 30), на которой представлен небольшой станок для нарезания мелких конических зубчатых колес. Задняя бабка зуборезного станка снабжена большим делительным кольцом и остановом. Делительное кольцо было, видимо, заимствовано у токарного станка, на котором в те времена нередко нарезали зубья колес, перемещая суппорт вручную. У зуборезного станка Модсли заготовка закреплялась на консольном конце шпинделя. Режущий инструмент скользил по горизонтальной направляющей. Возвратно-поступательное движение резца осуществлялось кривошипно-шатунным механизмом, приводимым в движение с помощью плоскоременной передачи. Внутренний конец направляющей был шарнирно укреплен на шпинделе, ^ другой конец снабжен копировальным пальцем, входившим в контакт с полым копиром, укрепленном в регулируемом кронштейне.
Профиль копира соответствовал профилю зуба, который нужно было получить на зубчатом колесе. Для обеспечения непрерывности контакта между копиром и копировальным пальцем к последнему подвешивался груз. Этот станок был настоящим шедевром. По точности обработки он мог конкурировать в течение последующих трех четвертей века со всеми другими построенными пос-
121
Рис. 31. Тяжелый лоботокар-ный станок. Конструктор Г. Модсли. Первая четверть XIX в. По У. Бенсону
разом для обработки крышек цилиндров воздуходувных мехов для металлургического производства, насосов и паровых машин, в середине века начали вытесняться карусельными станками. К концу XIX в. лоботокарные станки перестали строить, и в 20-х годах нашего века они повсеместно были исключены из состава заводского оборудования. Но на протяжении трех четвертей прошлого века они играли важную роль, и создание их - существенный вклад Модсли в технику машиностроения.
1 123
Ле fiero машинами. Бенсон сообщает, что станов успешйб эксплуатировался до 1900 г. Пишет он также, что среди оборудования завода Модсли имелся еще один аналогичный по конструкции станок, но больших размеров.
Итак, можно сказать, что Генри Модсли принадлежит еще одно важное нововведение в машиностроение. Обидно, что его заслуги в использовании кривошипно-шатунного механизма в кинематических схемах производственных станков незаслуженно ускользали от внимания исследователей.
Необходимо отметить также незаслуженно забытый труд английского инженера Бенсона, который описал оборудование завода Модсли при его демонтаже, сохранив тем самым эти ценные сведения для потомков. К сожалению, статья Бенсона лаконична, не содержит подробных описаний и представляет собой как бы инвентарную опись; фотографии "слепы" и не могут быть воспроизведены непосредственно без специальной трудоемкой обработки, а некоторые вообще нельзя использовать. Видимо, Бенсон вынужден был торопиться, чтобы успеть сохранить если не сами экспонаты, то хотя бы их описания.
Создание и усовершенствование различных металлорежущих станков
Итак, авторство Модсли в создании токарно-винторезного станка с набором сменных зубчатых колес бесспорно. Выше была описана система работы на заводе Модсли и степень его личного участия в ней, а также указан его единственный сотрудник Джошуа Филд, выполнявший инженерные обязанности. Ход работы на заводе позволяет с уверенностью считать, что все новое оборудование завода, как и все заказываемые машины, проектировалось и конструировалось лично Генри Модсли. Филд изготовлял чертежи по моделям, исполненным Модсли. Поэтому автором всего оборудования, являвшегося принципиально новым или же значительно усовершенствованным, сделанного на заводе с момента его основания и до кончины Модсли, следует считать самого Модсли.
Изучение металлорежущего оборудования завода Модсли позволяет обнаружить
еще ряд машин, созданных или усовершенствованных им самим. Среди них обращают
на себя внимание тяжелые лоботокарные станки. Такие станки, созданные в
первой четверти XIX в главным об-
Рис. 32. Токарно-винторезный станок с автоматизированным
обратным ходом суппорта.
Конструктор Г. Модсли. Первая четверть XIX в.
По У. Бенсону
Рис. 33. Гайкорезный станок.
Конструктор Г. Модсли. Около 1810 г.
По У. Бенсону
Пользуясь статьей Бенсона [31], опишем лоботокарный станок Модсли. На рис. 31 изображен тяжелый лоботокарный станок, изготовленный Генри Модсли и находившийся в эксплуатации на его заводе до ликвидации фирмы. У этого станка планшайба, на которой укреплялась обрабатываемая деталь, и суппорт совершенно отделены друг от друга. Планшайба 1 глухо посажена на шпиндель, установленный на обычной в то время литой станине с колонками. Планшайба имела две системы получения различных чисел оборотов.
Первая система воспринимала движение от пятиступенчатого шкива при помощи ремня, надетого на приемный шкив 2. На валу приемного шкива 2 сидело зубчатое колесо, которое сцеплялось с колесом 3 большего диаметра. Колесо 3 сидело на одном валу с колесом меньшего диаметра, а это последнее сцеплялось с колесом 4, которое сцеплялось с венечным зубчатым колесом 5, укрепленным непосредственно на планшайбе 1.
Вторая система включалась при перенесении приводного ремня на второй приемный шкив 6. На одном валу с ним сидело зубчатое колесо (на рисунке его не видно). Оно могло входить в зацепление с одним из трех зубчатых колес 7, сидевших на шпинделе. Для осуществления контакта между зубчатыми колесами приемного шкива и шпинделя следовало переместить вал приемного шкива вместе с опорами в пазах стола 8 и закрепить в требуемом положении с помощью болтов. Планшайба 1 изрешечена множеством отверстий, которые сделаны в ней на протяжении по крайней мере трех четвертей века эксплуатации.
Суппорт 9 установлен на весьма оригинальной станине и непосредственно связан с траверзой 10, которая могла перемещаться по мощным направляющим II, заменявшим обычный стол станка, объединяя опоры станины 12. Опоры можно было перемещать вдоль линии шпинделя благодаря наличию пазов в фундаментной плите, утопленной до уровня пола. Для закрепления их в нужном положении использовались болты.
Следует признать, что этот крупный лоботокарный станок, предназначенный для обработки корпусных деталей, вполне отвечал своему назначению. Планшайба его достаточно велика. В начале эксплуатации станка токарь, чтобы укрепить обрабатываемую деталь, сверлил планшайбу там, где ему было удобно. Поэтому позднее выбор отверстий оказывался более чем достаточным.
Планшайба довольно высоко поднята над уровнем пола, что создавало дополнительные удобства для размещения деталей, выходивших своими частями за ее габариты. Возможность перемещения ног станины, траверзы и крестового суппорта еще более расширяла диапазон размеров деталей, которые можно было обрабатывать на станке. В этой особенности конструкции станка можно усмотреть зарождение некоторых принципов, на которых основано устройство современных нам станков для обработки корпусных деталей. Режимы резания определялись двадцатью возможными скоростями планшайбы. Длительность установки деталей на станке компенсировалась разнообразием номенклатуры - ценным свойством при индивидуальном производстве.
Описанный тяжелый лоботокарный станок не являлся самым большим из построенных и эксплуатировавшихся Модсли. Бенсон сообщает, что на заводе до последних дней его существования работал гораздо больший токарный станок, но сфотографировать его оказалось невозможно, и описание его не приведено.
В статье Бенсона имеется фотография токарно-винторезного станка Модсли с фронтальным размещением ходового винта, нарезка которого имела весьма малый шаг. На рис. 32 хорошо видна гитара для установки набора сменных зубчатых колес самой простой конструкции. Особый интерес представляют элементы "малой механизации", уже имеющиеся в станке. Маточная гайка суппорта находилась в сцеплении с ходовым винтом только при действии груза 1. Если этот груз 1 поднимали при помощи имеющейся на нем рукоятки, то суппорт тотчас уходил в исходное положение под действием другого груза 2, с которым он был постоянно связан цепью.
Во все времена стремились максимально сократить время, затрачиваемое на работы, производившиеся вручную. Данный станок, предназначенный для нарезания болтов, наглядно подтверждает это: у него остроумно автоматизирован отвод суппорта, т. е. работа, которая на всех других станках выполнялась вручную.
У токарного станка Модсли, суппорт которого приспособлен для обработки сферических поверхностей, заслуживают внимания плоские направляющие и корытообразная литая чугунная станина, опирающаяся на ноги,
126
присоединенйые к ней болтами. Ноги поставЛейы йод углом к станине, и это придает конструкции устойчивость. Суппорт отличался от обычного крестового тем, что один из двух его винтов был заменен червячным валом, сцеплявшимся с червячным колесом. При вращении червячного вала с помощью обычной рукоятки верхняя часть суппорта с резцедержателем начинала вращаться вокруг имевшейся в его центре оси. Такое устройство суппорта позволяло изготовлять на станке шары и обрабатывать сферические поверхности [31].
Интересен станок для нарезания гаек (рис. 33). Его оправку-шпиндель 1 можно было продольно перемещать при помощи рычага с длинной рукояткой 2. Рычаг был скреплен шарнирно с неподвижной точкой на станине и с оправкой, которая при движении рычага скользила в подшипниках 3. На старинной станине с колонками есть заводской знак, принятый для ранних станков Модсли [31]. Этот станок является как бы промежуточным звеном между ручным инструментом и машиной.
Расточной станок был создан Джоном Уилкинсоном в последней четверти XVIII в. [7, с. 158--165]. Его появление было вызвано изобретением универсальной паровой, машины Уатта, обработать цилиндры которой вручную было невозможно. Уилкинсону удалось довольно долго (почти четверть века) скрывать свою машину от других машиностроителей. Но в первой четверти XIX в. она уже была известна на всех машиностроительных заводах. Станок Уилкинсона в конструктивном отношении соответствовал возможностям своего времени и в начале XIX в. казался несовершенным и даже примитивным. Его усовершенствованием занимались многие конструкторы, в том числе и Генри Модсли.
На рис. 34 показан расточной станок завода Модсли. Станина его очень примитивна и груба. Расточная головка закреплялась на борштанге 1 неподвижно, но сама бор-штанга могла перемещаться по горизонтали и вертикали. Движение в вертикальной плоскости осуществлялось благодаря следующему устройству. Борштанга 1 проходила через подшипники 2, которые могли перемещаться по вертикали между направляющими брусьями рамы. Бор-штанга и два больших винта 8, жестко связанные с подшипниками, объединялись вверху брусом 4 в одну подвижную раму. Расстояние между борштангой и верхней частью этой рамы всегда оставалось постоянным, что да-
127